JP3357002B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP3357002B2 JP3357002B2 JP01632199A JP1632199A JP3357002B2 JP 3357002 B2 JP3357002 B2 JP 3357002B2 JP 01632199 A JP01632199 A JP 01632199A JP 1632199 A JP1632199 A JP 1632199A JP 3357002 B2 JP3357002 B2 JP 3357002B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特に心臓の断層画像を計測する装置に関する。
し、特に心臓の断層画像を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】心臓の超音波診断を行う場
合、当該臓器の並進運動のために正確な計測を行えない
場合がある。例えば、左室の断層画像上において、マニ
ュアル設定された左室中心から放射状に複数の領域を設
定し、各領域ごとに心腔面積の変化をグラフ表示するよ
うな場合、心臓の並進運動によって演算誤差が発生す
る。上記グラフ表示は、例えば動きの鈍い心筋梗塞部位
を特定するためのものであるが、並進運動の成分がグラ
フに反映されると、その診断に影響を与える。また、心
腔輪郭の抽出やその面積演算のために、断層画像に対し
ては、例えば楕円形状の関心領域がユーザー指定され、
その関心領域内において各種の処理が実行されるが、そ
の場合においても、並進運動の影響が大きいと、本来の
心腔輪郭に対して適切に関心領域を設定するのが困難と
なる。もちろん、関心領域の設定は拡張末期における心
腔が最大となった状態で行われるが、それでも場合によ
ってはプローブの位置ずれや呼吸などによって、関心領
域の設定が不適切になる場合もある。
合、当該臓器の並進運動のために正確な計測を行えない
場合がある。例えば、左室の断層画像上において、マニ
ュアル設定された左室中心から放射状に複数の領域を設
定し、各領域ごとに心腔面積の変化をグラフ表示するよ
うな場合、心臓の並進運動によって演算誤差が発生す
る。上記グラフ表示は、例えば動きの鈍い心筋梗塞部位
を特定するためのものであるが、並進運動の成分がグラ
フに反映されると、その診断に影響を与える。また、心
腔輪郭の抽出やその面積演算のために、断層画像に対し
ては、例えば楕円形状の関心領域がユーザー指定され、
その関心領域内において各種の処理が実行されるが、そ
の場合においても、並進運動の影響が大きいと、本来の
心腔輪郭に対して適切に関心領域を設定するのが困難と
なる。もちろん、関心領域の設定は拡張末期における心
腔が最大となった状態で行われるが、それでも場合によ
ってはプローブの位置ずれや呼吸などによって、関心領
域の設定が不適切になる場合もある。
【０００３】なお、本願に関連する出願として特願平６
−２３２９７１号、特願平８−６４１１６号が挙げられ
る。
−２３２９７１号、特願平８−６４１１６号が挙げられ
る。
【０００４】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、運動臓器の診断に適する超音
波診断装置を提供することにある。
ものであり、その目的は、運動臓器の診断に適する超音
波診断装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波の送受波により得られた画像デー
タを処理して各フレームごとに心腔の輪郭像を生成する
輪郭像生成手段と、前記輪郭像に基づいて、その内部に
存在する所定の基準点の座標を演算する基準点演算手段
と、前記各フレームの輪郭像ごとに所定の画像処理を実
行する適応型処理手段と、を含み、前記適応型処理手段
は、生体信号に基づく各周期ごとの所定タイミングでの
前記所定の基準点を関心領域の原点として、前記各フレ
ームの輪郭像上で心腔の周囲に関心領域を設定する関心
領域設定手段と、前記生体信号に基づく各周期ごとの所
定タイミングでの前記所定の基準点を分割中心点とし
て、前記各フレームの輪郭像を分割中心点から放射状に
複数に分割して複数の分割領域を設定する領域分割手段
と、前記各フレームの輪郭像ごとに、前記関心領域内で
前記各分割領域ごとに画像処理を実行する画像処理手段
と、を有し、前記所定の基準点が生体信号に基づく各周
期ごとに更新され、各周期内では前記関心領域の原点及
び前記分割中心点が保持されることを特徴とする。ここ
で、望ましくは、前記基準点は前記輪郭像の重心点であ
る。
に、本発明は、超音波の送受波により得られた画像デー
タを処理して各フレームごとに心腔の輪郭像を生成する
輪郭像生成手段と、前記輪郭像に基づいて、その内部に
存在する所定の基準点の座標を演算する基準点演算手段
と、前記各フレームの輪郭像ごとに所定の画像処理を実
行する適応型処理手段と、を含み、前記適応型処理手段
は、生体信号に基づく各周期ごとの所定タイミングでの
前記所定の基準点を関心領域の原点として、前記各フレ
ームの輪郭像上で心腔の周囲に関心領域を設定する関心
領域設定手段と、前記生体信号に基づく各周期ごとの所
定タイミングでの前記所定の基準点を分割中心点とし
て、前記各フレームの輪郭像を分割中心点から放射状に
複数に分割して複数の分割領域を設定する領域分割手段
と、前記各フレームの輪郭像ごとに、前記関心領域内で
前記各分割領域ごとに画像処理を実行する画像処理手段
と、を有し、前記所定の基準点が生体信号に基づく各周
期ごとに更新され、各周期内では前記関心領域の原点及
び前記分割中心点が保持されることを特徴とする。ここ
で、望ましくは、前記基準点は前記輪郭像の重心点であ
る。
【０００６】上記構成によれば、心臓を含む超音波画像
の処理をフレームごとに実行する場合において、生体信
号に基づく各周期ごとの所定タイミングで心腔内に基準
点が演算され、その基準点を利用して画像処理を行え
る。よって、画像処理に当たって、心臓の運動による影
響を排除又は軽減できる。
の処理をフレームごとに実行する場合において、生体信
号に基づく各周期ごとの所定タイミングで心腔内に基準
点が演算され、その基準点を利用して画像処理を行え
る。よって、画像処理に当たって、心臓の運動による影
響を排除又は軽減できる。
【０００７】望ましくは、前記基準点は、心電信号のＲ
波ごとに更新されることがよい。
波ごとに更新されることがよい。
【０００８】
【０００９】
【００１０】また望ましくは、前記基準点演算手段は、
前記輪郭像内における各データの水平座標を加算する手
段と、前記水平座標の加算結果を前記輪郭像内のデータ
数で除算して重心点の水平座標を演算する手段と、前記
輪郭像内における各データの垂直座標を加算する手段
と、前記垂直座標の加算結果を前記輪郭像内のデータ数
で除算して重心点の垂直座標を演算する手段と、を含
む。
前記輪郭像内における各データの水平座標を加算する手
段と、前記水平座標の加算結果を前記輪郭像内のデータ
数で除算して重心点の水平座標を演算する手段と、前記
輪郭像内における各データの垂直座標を加算する手段
と、前記垂直座標の加算結果を前記輪郭像内のデータ数
で除算して重心点の垂直座標を演算する手段と、を含
む。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１２】図１には、本発明に係る超音波診断装置の
好適な実施形態が示されており、図１はその要部構成を
示すブロック図である。
好適な実施形態が示されており、図１はその要部構成を
示すブロック図である。
【００１３】生体に対する超音波の送受波によりエコー
データが取り込まれ、そのエコーデータは所定の処理を
経た後、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）１０内
のフレームメモリ１２に格納される。そのフレームメモ
リ１２から各アドレスのエコーデータが順次出力され
る。
データが取り込まれ、そのエコーデータは所定の処理を
経た後、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）１０内
のフレームメモリ１２に格納される。そのフレームメモ
リ１２から各アドレスのエコーデータが順次出力され
る。
【００１４】ＲＯＩ（関心領域）発生器１６は、画像処
理の外縁をなすＲＯＩのアドレスを発生する装置であ
り、本実施形態において、そのＲＯＩの初期値は例えば
ユーザー指定される。初期設定後のＲＯＩは後述のよう
に自動設定（更新）されることになる。
理の外縁をなすＲＯＩのアドレスを発生する装置であ
り、本実施形態において、そのＲＯＩの初期値は例えば
ユーザー指定される。初期設定後のＲＯＩは後述のよう
に自動設定（更新）されることになる。
【００１５】ゲート回路１４は、ＲＯＩ内のエコーデー
タのみを通過させる回路である。すなわち、ゲート回路
１４の一方の入力端子にはＲＯＩ発生器１６から出力さ
れるＲＯＩを表すアドレスが入力され、ゲート回路１４
はＲＯＩ内に属するアドレスのエコーデータのみを抽出
する。
タのみを通過させる回路である。すなわち、ゲート回路
１４の一方の入力端子にはＲＯＩ発生器１６から出力さ
れるＲＯＩを表すアドレスが入力され、ゲート回路１４
はＲＯＩ内に属するアドレスのエコーデータのみを抽出
する。
【００１６】ゲート回路１４から出力されるＲＯＩ内の
データは、輪郭抽出部１８に入力される。この輪郭抽出
部１８はエコーデータに対するフィルタリングによるノ
イズ除去、圧縮伸長処理を利用した処理、二値化処理等
の各処理を実行し、結果として例えば心臓の左室の輪郭
に相当する輪郭像を抽出する回路である。すなわち、本
実施形態において、輪郭抽出部１８から二値化データが
出力され、その二値化データの値によって輪郭の内外が
表される。
データは、輪郭抽出部１８に入力される。この輪郭抽出
部１８はエコーデータに対するフィルタリングによるノ
イズ除去、圧縮伸長処理を利用した処理、二値化処理等
の各処理を実行し、結果として例えば心臓の左室の輪郭
に相当する輪郭像を抽出する回路である。すなわち、本
実施形態において、輪郭抽出部１８から二値化データが
出力され、その二値化データの値によって輪郭の内外が
表される。
【００１７】重心演算部２０は輪郭抽出部１８から出力
されるフレームごとの二値化像に対して、フレームごと
に重心演算を実行し、輪郭内における重心座標を演算す
る回路である。その重心座標は、本実施形態において、
サンプルホールド回路２４、輪郭抽出部１８及び分割部
２２に出力されている。
されるフレームごとの二値化像に対して、フレームごと
に重心演算を実行し、輪郭内における重心座標を演算す
る回路である。その重心座標は、本実施形態において、
サンプルホールド回路２４、輪郭抽出部１８及び分割部
２２に出力されている。
【００１８】サンプルホールド回路２４は、心電信号の
Ｒ波に同期して重心座標をサンプルし、その座標をホー
ルドする回路であり、これにより各周期ごとに重心座標
が更新されることになる。サンプルホールド回路２４か
ら出力されるホールドされた重心座標はＲＯＩ発生器１
６に出力され、ＲＯＩ発生器１６はその重心座標をＲＯ
Ｉの中心座標としてＲＯＩを発生させる。
Ｒ波に同期して重心座標をサンプルし、その座標をホー
ルドする回路であり、これにより各周期ごとに重心座標
が更新されることになる。サンプルホールド回路２４か
ら出力されるホールドされた重心座標はＲＯＩ発生器１
６に出力され、ＲＯＩ発生器１６はその重心座標をＲＯ
Ｉの中心座標としてＲＯＩを発生させる。
【００１９】また、輪郭抽出部１８においては、例えば
後述するような手法によってエッジ検出が行われる場
合、その基準となる原点として重心座標が利用される。
後述するような手法によってエッジ検出が行われる場
合、その基準となる原点として重心座標が利用される。
【００２０】分割部２２は、二値化された輪郭像におい
て、その輪郭像内の重心座標を原点とし、その原点から
放射状に複数（例えば４本）の分割ラインを設定するこ
とにより、輪郭像内部を複数の分割領域に分割する手段
である。
て、その輪郭像内の重心座標を原点とし、その原点から
放射状に複数（例えば４本）の分割ラインを設定するこ
とにより、輪郭像内部を複数の分割領域に分割する手段
である。
【００２１】面積演算部３０は、各分割領域の面積を演
算する手段であり、グラフ作成部３２は、各分割領域の
面積の変化あるいは変化率をグラフとして作成する手段
である。このように作成されたグラフは表示部３４に表
示される。
算する手段であり、グラフ作成部３２は、各分割領域の
面積の変化あるいは変化率をグラフとして作成する手段
である。このように作成されたグラフは表示部３４に表
示される。
【００２２】ちなみに、図１に示す実施形態ではサンプ
ルホールド回路２４の出力がＲＯＩ発生器１６に入力さ
れているが、重心座標を平均化する平均化部２６を設
け、その平均化された重心座標をＲＯＩ発生器１６に出
力して、平均化された重心座標を原点としてＲＯＩを発
生させるようにしてもよい。
ルホールド回路２４の出力がＲＯＩ発生器１６に入力さ
れているが、重心座標を平均化する平均化部２６を設
け、その平均化された重心座標をＲＯＩ発生器１６に出
力して、平均化された重心座標を原点としてＲＯＩを発
生させるようにしてもよい。
【００２３】図２には、図１に示した輪郭抽出部１６に
おける処理例が示されている。セクタ状の断層画像１０
０内には、例えば左室の断面が示されており、それを取
り囲むように楕円ＲＯＩ１０２が設定される。上述のよ
うに、そのＲＯＩ１０２は初期設定段階においてマニュ
アルでその中心座標及び大きさが設定され、初期設定以
後においては、演算される重心座標に従って自動的に更
新される。すなわち、重心座標をＲＯＩの原点として各
フレームごとにＲＯＩが設定されることになる。
おける処理例が示されている。セクタ状の断層画像１０
０内には、例えば左室の断面が示されており、それを取
り囲むように楕円ＲＯＩ１０２が設定される。上述のよ
うに、そのＲＯＩ１０２は初期設定段階においてマニュ
アルでその中心座標及び大きさが設定され、初期設定以
後においては、演算される重心座標に従って自動的に更
新される。すなわち、重心座標をＲＯＩの原点として各
フレームごとにＲＯＩが設定されることになる。
【００２４】輪郭抽出部１８においては、中心座標すな
わちＲＯＩの原点Ｐ１から放射状に多数の参照ライン１
０４を設定し、各参照ライン１０４上においてエッジ検
出を行うことにより左室内向の輪郭１０３を特定してい
る。そのような処理の前提として上述のような二値化処
理が行われており、もちろん、そのようなエッジ検出に
よらずに二値化処理のみによって輪郭抽出を行うことも
できる。いずれにしても、輪郭抽出部１８によって輪郭
像が抽出されることになる。
わちＲＯＩの原点Ｐ１から放射状に多数の参照ライン１
０４を設定し、各参照ライン１０４上においてエッジ検
出を行うことにより左室内向の輪郭１０３を特定してい
る。そのような処理の前提として上述のような二値化処
理が行われており、もちろん、そのようなエッジ検出に
よらずに二値化処理のみによって輪郭抽出を行うことも
できる。いずれにしても、輪郭抽出部１８によって輪郭
像が抽出されることになる。
【００２５】図３には、分割部２２の作用が示されてい
る。本実施形態において分割部２２は、重心座標を分割
中心点Ｐ２として輪郭１０３内を複数の分割領域に分割
する。図３に示す例では、４本の分割ライン１０６によ
って、輪郭１０３内部が四分割されている。各分割領域
がＳ１〜Ｓ４で示されている。
る。本実施形態において分割部２２は、重心座標を分割
中心点Ｐ２として輪郭１０３内を複数の分割領域に分割
する。図３に示す例では、４本の分割ライン１０６によ
って、輪郭１０３内部が四分割されている。各分割領域
がＳ１〜Ｓ４で示されている。
【００２６】グラフ作成部３２は、例えば図４に示すよ
うな各分割領域の面積変化を表す極性をもったグラフ１
０８を作成する。この場合、面積そのものを表すのでは
なく、面積の変化率を表してもよい。また、面積ではな
く、図３に示した分割ラインの長さや心壁の厚みをグラ
フとして表示するようにしてもよい。
うな各分割領域の面積変化を表す極性をもったグラフ１
０８を作成する。この場合、面積そのものを表すのでは
なく、面積の変化率を表してもよい。また、面積ではな
く、図３に示した分割ラインの長さや心壁の厚みをグラ
フとして表示するようにしてもよい。
【００２７】いずれにしても、生体信号に基づく各周期
ごとの所定タイミングで重心座標を決定し、それを基準
として画像処理を実行するので、心臓の並進運動などに
よる影響を極力排除して精度のよい演算を行うことが可
能となる。
ごとの所定タイミングで重心座標を決定し、それを基準
として画像処理を実行するので、心臓の並進運動などに
よる影響を極力排除して精度のよい演算を行うことが可
能となる。
【００２８】図５には、重心演算部２０の具体的な構成
例が示されている。加算器４０，４２には、輪郭抽出部
１８から出力される二値化データが入力される。具体的
には、加算器４２は各データとＸ座標が入力され、加算
器４２には、各データのＹ座標が入力される。加算器
は、輪郭内に属する全てのデータに関して各座標の加算
を行う。
例が示されている。加算器４０，４２には、輪郭抽出部
１８から出力される二値化データが入力される。具体的
には、加算器４２は各データとＸ座標が入力され、加算
器４２には、各データのＹ座標が入力される。加算器
は、輪郭内に属する全てのデータに関して各座標の加算
を行う。
【００２９】総ピクセル数演算部５０は、輪郭内に属す
る全てのデータすなわちピクセルの個数を演算する回路
である。セレクタ４６は、加算器４０，４２の何れかの
出力を選択するものであり、その選択された値が除算器
４８に入力されている。除算器４８は、加算器４０の加
算結果または加算器４２の加算結果を総ピクセル数で除
算することにより、重心のＸ座標とＹ座標を演算する回
路である。すなわち、セレクタ４６の選択により、重心
のＸ座標かＹ座標かが演算される。
る全てのデータすなわちピクセルの個数を演算する回路
である。セレクタ４６は、加算器４０，４２の何れかの
出力を選択するものであり、その選択された値が除算器
４８に入力されている。除算器４８は、加算器４０の加
算結果または加算器４２の加算結果を総ピクセル数で除
算することにより、重心のＸ座標とＹ座標を演算する回
路である。すなわち、セレクタ４６の選択により、重心
のＸ座標かＹ座標かが演算される。
【００３０】図５に示す構成例によれば、極めて簡易な
構成により、迅速に重心点の座標を演算することが可能
となる。なお、重心点の利用形態としては、上述したも
のには限られず、各種の画像処理をあげることができ
る。特に、各フレームごとに重心点が演算され、Ｒ波に
同期した重心点に従った座標系において画像処理を行う
ので、運動臓器の運動成分をキャンセルして精度のよい
画像処理あるいは超音波計測を行うことができる。
構成により、迅速に重心点の座標を演算することが可能
となる。なお、重心点の利用形態としては、上述したも
のには限られず、各種の画像処理をあげることができ
る。特に、各フレームごとに重心点が演算され、Ｒ波に
同期した重心点に従った座標系において画像処理を行う
ので、運動臓器の運動成分をキャンセルして精度のよい
画像処理あるいは超音波計測を行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
運動臓器の超音波診断を高精度に行うことができる。
運動臓器の超音波診断を高精度に行うことができる。
【図１】 本発明に係る超音波診断装置の要部構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】 輪郭抽出の一例を示す概念図である。
【図３】 分割部の作用を示す概念図である。
【図４】 グラフ作成部により作成されるグラフ例を示
す図である。
す図である。
【図５】 重心演算部の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
１２ フレームメモリ、１４ ゲート回路、１６ ＲＯ
Ｉ発生器、１８ 輪郭抽出部、２０ 重心演算部、２２
分割部、３０ 面積演算部、３２ グラフ作成部、３
４ 表示部。
Ｉ発生器、１８ 輪郭抽出部、２０ 重心演算部、２２
分割部、３０ 面積演算部、３２ グラフ作成部、３
４ 表示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−117236（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285065（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−131436（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−303642（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/15
Claims (4)
- 【請求項１】 超音波の送受波により得られた画像デー
タを処理して各フレームごとに心腔の輪郭像を生成する
輪郭像生成手段と、 前記輪郭像に基づいて、その内部に存在する所定の基準
点の座標を演算する基準点演算手段と、 前記各フレームの輪郭像ごとに所定の画像処理を実行す
る適応型処理手段と、 を含み、 前記適応型処理手段は、 生体信号に基づく各周期ごとの所定タイミングでの前記
所定の基準点を関心領域の原点として、前記各フレーム
の輪郭像上で心腔の周囲に関心領域を設定する関心領域
設定手段と、 前記生体信号に基づく各周期ごとの所定タイミングでの
前記所定の基準点を分割中心点として、前記各フレーム
の輪郭像を分割中心点から放射状に複数に分割して複数
の分割領域を設定する領域分割手段と、 前記各フレームの輪郭像ごとに、前記関心領域内で前記
各分割領域ごとに画像処理を実行する画像処理手段と、 を有し、 前記所定の基準点が生体信号に基づく各周期ごとに更新
され、各周期内では前記関心領域の原点及び前記分割中
心点が保持される ことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記基準点は前記輪郭像の重心点であることを特徴とす
る超音波診断装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記基準点は、心電信号のＲ波ごとに更新されることを
特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の装置において、 前記基準点演算手段は、 前記輪郭像内における各データの水平座標を加算する手
段と、 前記水平座標の加算結果を前記輪郭像内のデータ数で除
算して重心点の水平座標を演算する手段と、 前記輪郭像内における各データの垂直座標を加算する手
段と、 前記垂直座標の加算結果を前記輪郭像内のデータ数で除
算して重心点の垂直座標を演算する手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01632199A JP3357002B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01632199A JP3357002B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210287A JP2000210287A (ja) | 2000-08-02 |
| JP3357002B2 true JP3357002B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=11913232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01632199A Expired - Fee Related JP3357002B2 (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357002B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003325521A (ja) * | 2002-05-10 | 2003-11-18 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 心筋機能評価システム |
| JP5526401B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-06-18 | 国立大学法人東京農工大学 | 心室壁情報抽出装置 |
| JP2010088927A (ja) * | 2009-12-17 | 2010-04-22 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波診断装置 |
-
1999
- 1999-01-25 JP JP01632199A patent/JP3357002B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000210287A (ja) | 2000-08-02 |
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